Tip-304 paslanmaz çeliğin iletken polimer kaplamalar ile korozyona karşı korunması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2013

Öğrenci: BAHAR PALA

Danışman: MUZAFFER BALBAŞI

Özet:

Günümüzde korozyonu önlemek amacıyla pek çok geleneksel yöntem kullanılmaktadır. Özellikle son yıllarda, yaygın olarak kullanılan çoğu endüstriyel metalle uyum sağlamaları, kimyasal ve elektrokimyasal olarak kolay elde edilebilmeleri, özelliklerinin kolaylıkla değiştirilebilmesi ve çevreye zarar vermemeleri nedeniyle, iletken polimer kaplamalar ile yapılan korozyona karşı koruma çalışmaları önem kazanmıştır. Bu amaçla kullanılan iletken polimerlerden biri olan polianilin (PANI), yüksek koruma verimi, kolay sentezlenebilmesi ve diğer iletken polimerlerden farklı olarak değişik oksidasyon formlarına sahip olması nedeniyle korozyondan korumada en çok tercih edilen iletken polimerlerden biridir. Bu çalışmada, PANI ve türevleri poli N-etilanilin (PNEA) ile poli N-metilanilin (PNMA) kaplamalı, tip-304 paslanmaz çeliğin asidik ortamda korozyon davranışının incelenmesi amaçlanmıştır. Yapılan çalışmada, iletken polimerlerin çelik yüzeyine sentezlenmesi için dönüşümlü voltametri (CV) tekniği kullanılmıştır. Farklı tekniklerle hazırlanmış elektrot yüzeylerinde yapılan PANI kaplamalarda; tarama hızı ve kaplama sayısının metalin 1 M HCl içindeki korozyon davranışı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Sabit tarama hızı ve farklı kaplama sayılarında gerçekleştirilen kaplamalarda ise PANI, poli N-etilanilin (PNEA) ve poli N-metilanilin (PNMA) kullanılmıştır. İletken polimer kaplanan tip-304 paslanmaz çeliğin, 1 M HCl ve 1 M H2SO4 içindeki korozyon hızları belirlenmiştir. Korozyon hızları, katodik polarizasyon eğrisinin korozyon potansiyeline ekstrapolasyonu yöntemiyle hesaplanmıştır. Deneysel sonuçlar tarama hızı, döngü sayısı ve polimer türü parametrelerinin koruma verimine karşı etkisini incelemek amacıyla bir deneysel tasarım çalışmasında kullanılmıştır. İletken polimer kaplamaların karakterizasyonu kızılötesi (IR) spektroskopisiyle, yüzey morfolojileri de taramalı elektron mikroskobuyla (SEM) incelenmiştir. Sonuçlar, model eşitlikleriyle ifade edilmiş, PANI, PNMA ve PNEA kaplamaların asidik ortamdaki çeliğin korozyonunu büyük ölçüde önlediğini göstermiştir. Elektrot yüzeyi hazırlama tekniğinin, belirgin şekilde koruma verimini arttırdığı görülmüştür. Genel olarak, 1 M HCl ve 1 M H2SO4 içinde en yüksek koruma verimleri, sırasıyla % 96,2 (20 mV/s tarama hızı, 15 döngü) ve % 98,1 (20 mV/s tarama hızı, 5 döngü) olarak PANI ile yapılan kaplamalardan elde edilmiştir.